长江边不良土质异型不等高沉井施工

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1、长江边不良土质异型不等高沉井施工孙志茹1黄文宜2（1南京市排水管理处，2100092东南大学经济管理学院，210096）摘要：本文详细介绍了新江边泵房沉井施工的工程概况、工程特点以及整个施工过程，为大型、异型、不等高沉井的施工提供了成功的借鉴。关键词：大型异型不等高沉井；不排水下沉；水下封底；沉井施工1工程概况新江边泵站是南京市江心洲污水处理厂扩建二期工程的一个重要项目，主要为河西地区收集到的污水提供动力，污水经粗格栅后由污水泵房输送至江心洲污水厂进行处理。该泵房位于新建棉花堤江边泵站西南，外侧距长江防洪大堤背水面坡脚15m。场地原为一片民

2、房及沟塘，现民房已全部拆除，明塘已进行回填处理，场地地形平坦。泵房及粗格栅设计为连体结构，采用沉井方法施工。粗格栅及集水井长29.97m，宽11.2m，深13.93m；泵房长23m，宽7.6m，深16.43m。沉井刃脚高1.8m，底板厚0.8m，平面为T字形异形结构；泵房同格栅间底标高相差2.5m，为偏重心结构，详见图1。图1沉井示意图2地质情况工程场地处的地质情况见表1。表1各土层情况一览表序号编号土层名称土层厚度（m）层底埋深（m）承载力（kPa）平均厚度（m）平均埋深（m）1①—1杂填土0.4～0.80.4～0.8未完成自重固结0.4

3、80.482①—2素填土0.72～2.401.1～2.801.061.443②—1粉质粘土夹粉土1.40～2.402.60～4.41201.063.4144②—2淤泥质、粉质粘土夹粉砂9.10～11.3012.0～15.507010.4713.885③—1粉砂夹粉质粘土5.50～8.2020.0～23.51207.2721.66③—2粉砂夹薄层粉质粘土未穿透1803工程特点与难点（1）沉井平面位置特殊。因场地及整个规划需要，沉井贴靠于长江防洪大堤，距大堤背水面坡脚15m，距江水仅30m。（2）场地地质条件复杂。上部杂填土含有较多的杂填物，是

4、沉井下沉的障碍，如处理不当极易引起沉井倾斜；下部粉砂夹粉质粘土，渗透系数较大，沉井下沉中易形成流沙。沉井下沉到设计标高后，粗格栅部分沉井刃脚坐落在淤泥质粉质粘土夹粉砂土层，泵房部分沉井刃脚坐落在粉砂质粘土及粉砂夹薄层粉质粘土层。（3）沉井结构复杂。整个沉井平面呈“T”字型，平面面积大，而且形心和重心不重合，立面呈阶梯形，高差达2.5m，下沉过程中极易发生偏心。且局部有凹角，凹角处受力复杂，下沉均匀性难度大，如发生偏歇斜将难以纠偏，并易导致沉井井壁尤其是凹角处发生断裂。（4）采用不排水法下沉。由于施工期为汛期，为防止长江防洪大堤和周边建筑物的

5、安全，设计方案要求采用不排水法下沉。而工程地质条件复杂、场地、施工形体复杂的沉井，采用该法施工难度极大。（5）下沉过程中不可预见因素多。由于场地地质条件复杂，沉井不同部位刃脚高度相差较大，在下沉过程中完全有可能出现沉井刃脚位于不同地层的情形，沉井极易形成倾斜。（6）设计选用三次预制二次下沉的方法，必须克服第三次砼浇筑过程中自沉，保证砼的整体性。（7）该沉井同时作为污水顶管的接收井，对沉井终沉后的标高及轴线偏差要求较高。上述七点就是该沉井施工的特点和难点所在，项目部针对此制定了周密的施工方案。4沉井的施工沉井的施工主要分为沉井现场制作、沉井下

6、沉和沉井封底三个部分。由于该沉井较深（泵房部分为16.43m），且沉井两部分高低不一，制作总高度超过12m时一次下沉不够稳定，容易发生倾斜，因此采用沉井三次预制二次下沉施工方法。第一次制作刃脚，高4.3m；第二次制作第一节井壁，高5.75m；第三次制作第二节井壁，高6.38m。待第一节井壁的钢筋混凝土达到强度要求，进行第一次下沉施工；第一次下沉至设计标高时，进行第二节井壁制作，当强度达到要求时，进行第二次沉井下沉施工。沉井下沉至设计标高后，进行沉井封底。此外，由于沉井紧靠长江大堤，泵站地势较低，且沉井施工正在梅雨季节，长江水位及地下水位增高

7、，地下水渗透量加大，极易产生渗透流，出现流砂、管涌现象，加上在沉井下沉过程及降水过程中，易造成地质情况恶化，引起沉井周边土的流失。为保障大堤、沉井的安全，在大堤东侧坡脚打一排长60mφ800钻孔灌注桩，深26m，间距1m。灌注桩中间空隙采用高压水泥浆旋喷法进行地基处理，形成隔水帷幕，阻挡大堤内外地下水的流动。4.1沉井制作沉井制作的基础方式采用砂垫层及垫木方案。沉井制作步骤为：先进行沉井基坑开挖，再进行砂垫层及承垫木施工，最后进行沉井主体预制。4.1.1沉井基坑开挖4采用反铲挖掘机挖土，每边留出3m操作空间，开挖出台阶状。开挖时留30cm左

8、右人工清理，严禁超挖。开挖基坑底标高为3.5m（泵房）、6m（格栅间）。由于施工场地土质较差，因此采用1：1.25的边坡系数放坡。在基坑底设置500mm×500mm的盲沟，盲沟沿